重型齒輪具有較大的承載力，較大的沖擊力和較高的安全性要求。它們必須具有優異的耐磨性，高接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度，并具有高抗沖擊性和抗過載性。重型齒輪通常由低碳合金結構鋼（例如20CrMnMo）制成，金屬熱處理廠家需(xu)要對其(qi)進行滲(shen)碳和淬火(huo)處理以滿足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫(wen)度(du)降至(zhi)滲(shen)碳后(hou)(hou)的(de)(de)(de)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接(jie)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。使用這(zhe)種方法，很容易使材(cai)料晶(jing)粒粗(cu)大，變(bian)脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承載(zai)強度(du)低的(de)(de)(de)小(xiao)模(mo)數齒輪。目前，生(sheng)產中(zhong)最常用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)是(shi)將(jiang)爐(lu)(lu)冷卻至(zhi)550°C，并在滲(shen)碳后(hou)(hou)進(jin)行空氣(qi)冷卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中(zhong)進(jin)行重(zhong)新加(jia)熱(re)和淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。因為滲(shen)碳后(hou)(hou)需(xu)(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)子冷卻到一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)，所(suo)以溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利(li)于減(jian)少工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)冷卻速度(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為了確保(bao)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)表面(mian)質量，需(xu)(xu)要一(yi)段(duan)時間(jian)來確定(ding)加(jia)熱(re)過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)碳勢(shi)。因此(ci)，當(dang)前的(de)(de)(de)熱(re)處理過程需(xu)(xu)要很長(chang)時間(jian)。

技術新(xin)工藝(yi)的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)勢(shi)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間等工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)速度(du)(du)達到表面(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)層(ceng)碳(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻階(jie)段(duan)(duan)。隨著爐溫(wen)的(de)緩慢(man)降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上。當它冷卻到620°C以下時，它將(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在此(ci)階(jie)段(duan)(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球化(hua)(hua)，為(wei)隨后的(de)淬火做準備。等溫(wen)階(jie)段(duan)(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)球化(hua)(hua)作用主要(yao)取(qu)決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)含量。如果(guo)表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網眼(yan)或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且球化(hua)(hua)效果(guo)差(cha)。因此(ci)，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃度必(bi)須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬火加熱(re)(re)階(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將(jiang)淬火和(he)加熱(re)(re)過程分為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)加熱(re)(re)溫度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)有(you)利于(yu)鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)轉變。此時，珠光(guang)體(ti)轉變成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一些碳化物(wu)溶解(jie)到奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這(zhe)確保了淬火后馬氏(shi)(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時保留了適量的(de)未溶解(jie)碳化物(wu)。第(di)二階(jie)段(duan)較低(di)的(de)加熱(re)(re)溫度(du)(du)為810?830℃，是(shi)為了降低(di)淬火應力，同時有(you)利于(yu)表面獲得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變為(wei)回火(huo)(huo)馬氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘留的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)分(fen)解(jie)為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)。為(wei)了使殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相(xiang)變充分(fen)并有助于消除熱(re)處理的(de)(de)應(ying)力(li)，采(cai)用了兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的實踐，新的滲碳(tan)復合熱(re)處(chu)(chu)(chu)理工藝具(ju)有明(ming)顯(xian)的節(jie)能(neng)降耗(hao)效果。它(ta)可以(yi)將原始滲碳(tan)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理的過(guo)程周期(qi)縮短(duan)約(yue)20，將能(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還可以(yi)減(jian)少(shao)滲碳(tan)劑的消耗(hao)，并(bing)有效地減(jian)少(shao)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理。生產(chan)成本;此外，該方法(fa)具(ju)有良(liang)好的可重復性和高質量(liang)穩定性。